Capita spesso di osservare fenomeni di rottura di componenti critici senza poi porre la necessaria attenzione alle cause. L'attività di osservazione e analisi del guasto, soprattutto se "catastrofico", ed anche in assenza di feriti (!), è fondamentale per migliorare la sicurezza di quell'impianto in osservazione o di quelli in gestione. Non è un vezzo, è un dovere di ogni tecnico.

Ci siamo imbattuti in un "caso interessante" sui social che, nelle note dell'autore e in quelle dei commentatori, è rimasto senza risposta, ed abbiamo pensato di buttarci un occhio, perché, come dicevamo prima, non è "etico" lasciare un incidente senza risposte! 

Qui di seguito potete vedere la foto che abbiamo tratto da LinkedIn e che non ha trovato risposte:

Guardando l'immagine, possiamo dire che ci troviamo di fronte a un cedimento meccanico catastrofico del basamento. Quello che si nota è un classico squarcio provocato da una forza estrema sprigionata dall'interno verso l'esterno, che ha sventrato la fusione in ghisa lasciando completamente esposto l'albero a gomiti.

Trattandosi di un compressore alternativo di grossa taglia (dalla conformazione e dal logo sembra chiaramente un Frick, molto comune negli impianti industriali ad ammoniaca), le dinamiche che portano a una rottura così violenta sono solitamente riconducibili a queste ipotesi:

• Colpo di liquido (Slugging): È lo scenario di gran lunga più probabile. Un improvviso ritorno di refrigerante liquido (o un accumulo anomalo di olio) nel cilindro ha generato un blocco idrostatico. Poiché il liquido è incomprimibile, il pistone non è riuscito a completare la corsa; l'enorme sollecitazione ha causato lo snervamento e la rottura della biella. Il moncone inferiore, ancora vincolato all'albero a gomiti in rotazione, ha funzionato come un maglio, sfondando la parete del carter.

• Grippaggio per mancata lubrificazione: Una perdita di pressione dell'olio o un'ostruzione nei passaggi di lubrificazione potrebbe aver causato il grippaggio del cuscinetto di biella sul perno di manovella. L'attrito estremo porta al blocco e alla conseguente tranciatura della biella, che, sbandando, distrugge il basamento.

• Cedimento a fatica dei bulloni di biella: Un allentamento, un difetto di serraggio o il cedimento a fatica dei bulloni del cappello di biella fa sì che questa si sganci dal perno durante la corsa. La parte erratica sventra inevitabilmente il carter al giro successivo dell'albero.

Non si notano segni evidenti di bruciatura, deformazione plastica termica o fuliggine sui bordi della frattura, il che rende meno probabile un'esplosione dei vapori d'olio nel carter (crankcase explosion). La natura della rottura è puramente meccanica e da impatto interno.

Ecco le lezioni principali e le direttrici su cui intervenire:

1. Revisione della Dinamica dei Fluidi e del Controllo (Rischio Slugging)

Se, come probabile, la causa è un colpo di liquido, l'incidente dimostra che le difese dell'impianto sono state bypassate o erano sottodimensionate.

Occorre sicuramente verificare se i separatori di liquido in aspirazione sono adeguati a gestire i transitori più critici (es. sbrinamenti a gas caldo, repentine variazioni di carico, o malfunzionamenti delle valvole di espansione). Inoltre il sistema di automazione/gestione deve essere in grado di rilevare crolli anomali del surriscaldamento e intervenire prima che il liquido raggiunga il carter, ad esempio chiudendo tempestivamente le valvole solenoidi del liquido o arrestando il compressore.

2. Gestione del Rischio Secondario e Perdita di Contenimento

La lezione più critica, specialmente in ambito industriale con fluidi come l'ammoniaca (R717) o idrocarburi, riguarda la sicurezza dell'ambiente circostante. Uno squarcio del genere trasforma un guasto meccanico in un rilascio massivo e istantaneo di refrigerante in sala macchine.

L'evento testa la reale efficacia dei sistemi di mitigazione previsti dalla EN 378: i sensori di gas hanno innescato la ventilazione di emergenza in tempi corretti? Le procedure di isolamento dell'impianto (shut-off valves) hanno funzionato per limitare la quantità di carica dispersa?

Nel caso di fluidi infiammabili o leggermente infiammabili (come l'ammoniaca), un rilascio di questa portata impone di rivalutare gli scenari di emissione considerati nei calcoli delle zone (es. EN 60079-10-1). Un foro di quelle dimensioni nel carter è uno scenario di guasto che genera portate di rilascio enormi, capaci di saturare rapidamente l'ambiente.

3. Transizione verso la Manutenzione Predittiva

Se il guasto è derivato da un problema di lubrificazione o dal cedimento a fatica della bulloneria, l'incidente evidenzia i limiti di una manutenzione puramente preventiva o reattiva.

• Monitoraggio attivo: L'implementazione di analisi vibrazionali continuative avrebbe quasi certamente rilevato le frequenze anomale generate dall'allentamento di un cuscinetto di biella molto prima del distacco fatale.
• Analisi dell'olio: Controlli tribologici regolari (ricerca di metalli d'usura nell'olio) offrono un preavviso cruciale sull'imminente grippaggio delle bronzine.
• Sistemi di sicurezza hardware: Va verificata l'efficienza e la taratura dei pressostati differenziali dell'olio, assicurandosi che non siano stati bypassati per "comodità" operativa.

4. Aggiornamento del Risk Assessment

Un evento del genere è il classico "near miss" (o incidente conclamato, se ci sono stati danni collaterali) che obbliga a riaprire l'analisi dei rischi dell'impianto. L'insegnamento è che l'involucro del compressore non può essere considerato intrinsecamente a prova di rottura di fronte a sollecitazioni interne anomale. Di conseguenza, le misure di sicurezza non devono limitarsi a proteggere la macchina, ma devono isolare il processo per proteggere l'operatore e l'ambiente.

Avete problematiche ed incidenti che vale la pena di analizzare per imparare qualcosa?

La Redazione